生物技術(shù)在現(xiàn)代藥學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用與思考

1、生物技術(shù)在現(xiàn)代藥學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用與思考亓毅飛，陳建文，陳寶，劉丹（中山大學(xué)藥學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心）摘要：為了推動(dòng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，培養(yǎng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)人才，中山大學(xué)藥學(xué)院將現(xiàn)代生物技術(shù)中的微生物技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)，蛋白純化技術(shù)，免疫學(xué)技術(shù)等結(jié)合在一起，通過(guò)開(kāi)設(shè)現(xiàn)代藥學(xué)生物技術(shù)綜合大實(shí)驗(yàn)課程，不斷完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)，為提高學(xué)生綜合素質(zhì)，開(kāi)發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維提供了大量寶貴經(jīng)驗(yàn)，是一項(xiàng)我們值得大力推廣的教學(xué)模式。關(guān)鍵詞：生物技術(shù)，綜合實(shí)驗(yàn)，藥學(xué)，教學(xué)改革The application and thinking of biological technologyin the modern comprehensive exper

2、imentQi Yifei, Chen Jianwen, Chen Bao, Liu Dan(SUN YET-SEN UNIVERSITY)Abstract: In order to further reform the experimental teaching of biotechnology, and train modern medical talents, School of Pharmaceutical Sciences have combined the microbial technology, the techniques of molecular biology, the

3、protein purification technology and immunological technology together in "The modern pharmaceutical biotechnology comprehensive experiment" course. After study of "The modern pharmaceutical biotechnology comprehensive experiment" course, the students were greatly improved the exp

4、eriment teaching, comprehensive quality and creative thinking. As a result, "The modern pharmaceutical biotechnology comprehensive experiment" as a teaching model is worthy to popularize.Keywords: biotechnology, comprehensive experiment, pharmaceutical, teaching reform生物技術(shù)是一門(mén)涉及領(lǐng)域?qū)捄w范圍廣、基礎(chǔ)性

5、強(qiáng)的新興學(xué)科1，是現(xiàn)代生物學(xué)發(fā)展并與相關(guān)學(xué)科交叉融合的技術(shù)性學(xué)科，它的研究領(lǐng)域主要包括基因工程、蛋白質(zhì)工程、細(xì)胞工程、發(fā)酵工程和酶工程五大領(lǐng)域。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高等教育中人才培養(yǎng)的一個(gè)重要組成部分，越來(lái)越受到各級(jí)主管部門(mén)的重視，資金投入也越來(lái)越多，實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件得到了很大的改善。生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)課不僅是培養(yǎng)、訓(xùn)練學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)操作能力和分析解決問(wèn)題能力的重要環(huán)節(jié)，更是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑，綜合性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在藥學(xué)專(zhuān)業(yè)中也得到了廣泛開(kāi)展23。為了深入實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，適應(yīng)培養(yǎng)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)人才的需要，我們將現(xiàn)代生物技術(shù)中的微生物技術(shù)、分子生物學(xué)技術(shù)，蛋白純化技術(shù)，免疫學(xué)技術(shù)等結(jié)合在一起，通過(guò)開(kāi)設(shè)現(xiàn)代藥學(xué)生物技術(shù)

6、綜合大實(shí)驗(yàn)課程，使學(xué)生系統(tǒng)地應(yīng)用和掌握生物化學(xué)技術(shù)，激發(fā)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，提升了教學(xué)效果和培養(yǎng)了學(xué)生的科研創(chuàng)新能力，并為進(jìn)一步全面實(shí)施生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)改革打下了基礎(chǔ)。一、 與傳統(tǒng)生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程相比較傳統(tǒng)的生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)完全依附于理論教學(xué)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)調(diào)對(duì)理論知識(shí)的補(bǔ)充、驗(yàn)證和說(shuō)明，以加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)理解；其內(nèi)容多驗(yàn)證，少創(chuàng)新，實(shí)驗(yàn)結(jié)果早成定式， 是一種“保姆式”的教學(xué)；通常以教師為中心，由教師選定實(shí)驗(yàn)教材，講解實(shí)驗(yàn)原理、目的、方法和步驟，學(xué)生只是被動(dòng)地按照實(shí)驗(yàn)要求和操作步驟按部就班。學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中逐漸缺乏興趣，既不能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，又不能提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手能力，更不能起到培

7、養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)與實(shí)踐能力的目的4。生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)連續(xù)、系統(tǒng)的知識(shí)體系，如分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、微生物實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)、蛋白分析實(shí)驗(yàn)、免疫學(xué)實(shí)驗(yàn)等本是一個(gè)環(huán)環(huán)相扣的整體，但由于傳統(tǒng)的生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是將各門(mén)學(xué)科分開(kāi)，單獨(dú)授課，這種做法使得學(xué)生很難將各門(mén)學(xué)科相互關(guān)聯(lián)起來(lái)，很難系統(tǒng)的掌握生物技術(shù)實(shí)驗(yàn)，融會(huì)貫通。現(xiàn)代藥學(xué)生物技術(shù)綜合大實(shí)驗(yàn)課程就是以綠色熒光蛋白（GFP）為研究對(duì)象，為闡明該蛋白從生物制備、純化，到免疫小鼠，并最終取得抗體，將分子生物學(xué)、微生物學(xué)、生物化學(xué)及免疫學(xué)等相對(duì)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行有機(jī)整合，形成一個(gè)連續(xù)性、整體化的實(shí)驗(yàn)課題，使學(xué)生從最簡(jiǎn)單的洗刷玻璃器皿開(kāi)始，逐步深入地開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，有

8、利于從整體上把握實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容及要求，易于學(xué)習(xí)和記憶。二、 以人為本，注重對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)1. 開(kāi)拓學(xué)生實(shí)驗(yàn)思維，激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣綜合實(shí)驗(yàn)有別于其他基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，其主要目的是培養(yǎng)本科生綜合應(yīng)用實(shí)驗(yàn)技能的能力，讓學(xué)生能在整體上把握藥學(xué)專(zhuān)業(yè)各實(shí)驗(yàn)課的獨(dú)立性和內(nèi)在的聯(lián)系，切實(shí)感受到各藥學(xué)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課在新藥研發(fā)中的作用和實(shí)用性，培養(yǎng)學(xué)生了解新藥研發(fā)的基本概況和主要內(nèi)容，提高學(xué)生對(duì)社會(huì)需求的適應(yīng)能力。中山大學(xué)在2010年推行第三學(xué)期小學(xué)期制以來(lái)，我們將現(xiàn)代藥學(xué)生物技術(shù)綜合大實(shí)驗(yàn)課程安排在這一學(xué)期，這樣可以將各個(gè)實(shí)驗(yàn)相互關(guān)聯(lián)起來(lái)后，統(tǒng)一安排在一起集中完成，使之整合成一個(gè)有機(jī)的整體。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段，我們將

9、實(shí)驗(yàn)思路及大致技術(shù)路線(xiàn)設(shè)計(jì)好，某些實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)由學(xué)生自己通過(guò)查閱文獻(xiàn)確定實(shí)驗(yàn)方案，方案制定后，由教師對(duì)學(xué)生所提出的路線(xiàn)進(jìn)行評(píng)審，評(píng)審的內(nèi)容包括：路線(xiàn)的正確性、可行性，是否有其他更好的方案以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要重點(diǎn)注意的問(wèn)題等。學(xué)生根據(jù)教師的意見(jiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)路線(xiàn)進(jìn)行修改，直至合理。這樣做不但可以開(kāi)拓學(xué)生實(shí)驗(yàn)思維，使其將所學(xué)知識(shí)有機(jī)結(jié)合在一起，有可以激發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的興趣，擺脫單一無(wú)趣的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。2. 規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作，重視實(shí)驗(yàn)報(bào)告以往的實(shí)驗(yàn)主要是講授實(shí)驗(yàn)原理，實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)后，學(xué)生按照既定的流程開(kāi)始實(shí)驗(yàn)操作。結(jié)果是學(xué)生無(wú)法真正理解為什么要這樣做，導(dǎo)致部分學(xué)生認(rèn)為所做的實(shí)驗(yàn)只要把試劑、藥品加夠就一定能做出來(lái)，

10、甚至有的學(xué)生為此而多加試劑，不但造成大量浪費(fèi)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也很不理想，反而質(zhì)問(wèn)實(shí)驗(yàn)方法有問(wèn)題。通過(guò)綜合實(shí)驗(yàn)，學(xué)生們從實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備開(kāi)始，小到試管的洗刷、槍頭的滅菌和試劑的配制，大到儀器的選擇，方案的確定都是學(xué)生獨(dú)立確定。這些都加深了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解，規(guī)范了實(shí)驗(yàn)操作，糾正了實(shí)驗(yàn)不良習(xí)慣；實(shí)驗(yàn)教師鼓勵(lì)學(xué)生在試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)各種觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行認(rèn)真分析；弱化實(shí)驗(yàn)教師講授實(shí)驗(yàn)操作中那些地方容易出錯(cuò)，引導(dǎo)學(xué)生自己領(lǐng)會(huì)試驗(yàn)中的注意事項(xiàng)和需要注意的實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)。我們的實(shí)驗(yàn)分3個(gè)階段：基因工程階段、蛋白純化階段及抗體制備階段，各個(gè)階段實(shí)驗(yàn)完成后由學(xué)生系統(tǒng)總結(jié)實(shí)驗(yàn)思路，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果及在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的各種問(wèn)題，按照

11、論文格式撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并在每個(gè)階段結(jié)束后向全體師生做結(jié)果展示和總結(jié)問(wèn)題。學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告不再是照抄實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)的實(shí)驗(yàn)原理和操作步驟，而是用自己的語(yǔ)言描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)果，并且對(duì)之進(jìn)行分析和討論。課后學(xué)生增加了與老師進(jìn)行交流，增進(jìn)了師生間的關(guān)系，老師可以根據(jù)自己的研究特長(zhǎng)為學(xué)生自由選擇研究課題進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提供有利指導(dǎo)。綜合實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告有別于一般的實(shí)驗(yàn)課程，我們要求學(xué)生盡量采用原始記錄的形式，結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析探討。這樣既讓學(xué)生了解到實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理的重要性，又提高了學(xué)生研讀中外文獻(xiàn)的能力及科研性文章的寫(xiě)作水平，達(dá)到通過(guò)該實(shí)驗(yàn)提高學(xué)生綜合素質(zhì)的目的。3. 考核模式的改進(jìn)我們的考核內(nèi)容分為三個(gè)部分：實(shí)

12、驗(yàn)過(guò)程部分、實(shí)驗(yàn)結(jié)果部分及結(jié)果展示部分，實(shí)驗(yàn)過(guò)程部分主要通過(guò)考察學(xué)生實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、原始記錄、實(shí)驗(yàn)操作能力、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等。各個(gè)階段結(jié)束后的總結(jié)及整個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后的匯報(bào)對(duì)學(xué)生最后的成績(jī)很重要，通過(guò)多元化的考核方式，綜合評(píng)判學(xué)生對(duì)生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)基本理論和基本實(shí)驗(yàn)技能的掌握。我們鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)問(wèn)題和現(xiàn)象去查找原因，進(jìn)行組內(nèi)討論，相互啟發(fā)，分析現(xiàn)象的本質(zhì)，然后根據(jù)分析結(jié)果動(dòng)手解決問(wèn)題。在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中我們也強(qiáng)調(diào)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行討論，每次實(shí)驗(yàn)報(bào)告不能簡(jiǎn)單地列舉實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而必須對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及操作過(guò)程中遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析。我們提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯報(bào)成績(jī)占總成績(jī)的比例，也更加符合實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)設(shè)初衷，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)綜合素質(zhì)高的

13、新一代生物技術(shù)人才，使得生物技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)?cè)u(píng)定更加合理化和科學(xué)化。三、 總結(jié)與展望綜合性實(shí)驗(yàn)是加強(qiáng)培養(yǎng)綜合運(yùn)用已學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技術(shù)解決實(shí)際化學(xué)問(wèn)題的能力。當(dāng)掌握這種能力后，學(xué)生可以提出自己的想法，對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)和設(shè)計(jì)，達(dá)到創(chuàng)新的目的5。在高等學(xué)校的學(xué)科建設(shè)中，開(kāi)設(shè)綜合實(shí)驗(yàn)課程是提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力的重要途徑。首先，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們要明確地告訴學(xué)生: 實(shí)驗(yàn)的目的不只是得到一個(gè)好的結(jié)果，更重要的是為了鍛煉能力，出現(xiàn)問(wèn)題并不是壞事，相反，為我們提供了一個(gè)機(jī)會(huì)來(lái)鍛煉自己分析、解決問(wèn)題的能力。其次，努力提高學(xué)生能夠在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，并在實(shí)踐過(guò)程中獲取知識(shí)、開(kāi)拓視野、培養(yǎng)綜合實(shí)踐能力。最后，重視課后實(shí)驗(yàn)總結(jié)，加強(qiáng)師生交流，促進(jìn)綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，促進(jìn)我們提高綜合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，為進(jìn)一步提高學(xué)生綜合素質(zhì)打下良好基礎(chǔ)。綜合性大實(shí)驗(yàn)課程是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的新生事物，需要我們認(rèn)真對(duì)待，并充分準(zhǔn)備，為我們不斷完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生綜合素質(zhì)，開(kāi)發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維提供了大量寶貴經(jīng)驗(yàn)，是一項(xiàng)我們值得大力推廣的教學(xué)模式。參考文獻(xiàn)1 昊興安，劉艷麗醫(yī)學(xué)生物技術(shù)專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索與實(shí)踐J山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)(基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版)，2008，10(3)：317-3192 張慧鋒，馮波，郭淑英高